DE19840658A1 - Internal combustion engine with at least two rows of cylinders arranged in a V-shape with respect to one another - Google Patents

Internal combustion engine with at least two rows of cylinders arranged in a V-shape with respect to one another

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Abstract

The invention relates to an internal combustion engine (16, 18, 20), especially an internal combustion engine in a motor vehicle, wherein one row of cylinders (18) is divided up into two cylinder arrangements (30, 32).

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens zwei V-förmig zueinander angeordneten Zylinderreihen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an internal combustion engine, in particular for a motor vehicle at least two V-shaped rows of cylinders arranged to each other, according to the preamble of claim 1.

Bei derartigen Brennkraftmaschinen ergibt sich das Problem, daß ein Abtrieb von einer Kurbelwelle zum Antrieb jeweiliger Nockenwellen der Zylinderreihen sehr schwierig zu realisieren ist. Bisher bekannte Abtriebe bei derartigen Brennkraftmaschinen sind stirnseitig angeordnet, dies hat jedoch den Nachteil, daß sich eine große Baulänge der Brennkraftmaschine ergibt. Bei immer kleiner werdenden Bauräumen, beispielsweise in Kraftfahrzeugen, stößt diese Anordnung insbesondere bei großer Zylinderzahl jedoch schnell an Grenzen.In such internal combustion engines, the problem arises that an output of one Crankshaft for driving the respective camshafts of the cylinder rows is very difficult is to be realized. Previously known drives in such internal combustion engines are on the front arranged, but this has the disadvantage that there is a large length Internal combustion engine results. With installation spaces becoming smaller and smaller, for example in Motor vehicles, this arrangement comes across quickly, especially with a large number of cylinders to limits.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Brennkraftmaschine der obengenannten Art zur Verfügung zu stellen, wobei die obengenannten Nachteile überwunden werden und ein kompakter und bauraumsparender Abtrieb von einer Kurbelwelle zum Antrieb von Nockenwellen jeweiliger Zylinderreihen realisierbar ist.The present invention is therefore based on the object of an improved To provide internal combustion engine of the type mentioned above, the The disadvantages mentioned above are overcome and a more compact and space-saving Output from a crankshaft for driving camshafts of the respective cylinder rows is feasible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Brennkraftmaschine der o. g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by an internal combustion engine of the above. Kind of with the in Characteristics characterized claim 1 solved. Advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims.

Dazu ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß eine Zylinderreihe in zwei Zylinderanordnungen unterteil ist.For this purpose, it is provided according to the invention that a row of cylinders in two Cylinder arrangements is lower.

Dies hat den Vorteil, daß mit einer Teilung einer einzigen Zylinderreihe ein Mittenabtrieb für jeweilige Nockenwellen aller Zylinderreihen realisierbar ist, ohne alle Zylinderreihen teilen zu müssen. This has the advantage that with a division of a single row of cylinders a center drive for respective camshafts of all cylinder rows can be realized without dividing all cylinder rows have to.  

Zweckmäßigerweise definiert die Teilung der geteilten Zylinderreihe eine Teilungsebene, welche senkrecht zu einer Drehachse einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angeordnet ist.The division of the divided cylinder row expediently defines a division plane, which is arranged perpendicular to an axis of rotation of a crankshaft of the internal combustion engine is.

In einer besonders bauraumsparenden Ausführungsform ist die Teilung der ersten Zylinderreihe mittig in zwei symmetrische Zylinderanordnungen ausgebildet.In a particularly space-saving embodiment, the division is the first Row of cylinders formed in the center in two symmetrical cylinder arrangements.

Eine Verbesserung der mechanischen Stabilität der Brennkraftmaschine mit geteilter Zylinderreihe erzielt man dadurch, daß von der geteilten Zylinderreihe benachbart und im wesentlichen parallel zu einer Teilungsebene wenigstens ein Steg, insbesondere vier Stege, zu wenigstens einer benachbarten Zylinderreihe ausgebildet ist. Hierbei ist es besonders zweckmäßig, wenn die jeweiligen Zylinderreihen in Closed Deck-Bauweise ausgebildet sind.An improvement in the mechanical stability of the internal combustion engine with split Row of cylinders is achieved by the fact that adjacent to the divided row of cylinders and in substantially parallel to a parting plane, at least one web, in particular four webs, is formed to at least one adjacent row of cylinders. It is special here useful if the respective cylinder rows are designed in a closed deck design.

Zum Antrieb von Nebenaggregaten durch den einzigen in der geteilten Zylinderreihe angeordneten Abtrieb von einer Kurbelwelle weist in besonders bevorzugter Weise wenigstens ein Steg eine Durchbrechung zur Durchführung eines Antriebs für ein Nebenaggregat auf.For driving auxiliary units through the only one in the divided cylinder row arranged output from a crankshaft points in a particularly preferred manner at least one web has an opening for carrying out a drive for Auxiliary unit on.

Zum gleichzeitigen Antrieb von jeweiligen Wasserpumpen, welche jeweilige Zylinderanordnungen bzw. Zylinderreihen bzw. Zylinderreihenteile mit Kühlwasser versorgen, ist in besonders vorteilhafter Weise benachbart zu einer Teilungsebene der geteilten Zylinderreihe zwischen dieser und einer benachbarten ungeteilten Zylinderreihe wenigstens eine Befestigungsvorrichtung für wenigstens eine Wasserpumpe ausgebildet. Dies erspart zusätzliche Abtriebe für die Wasserpumpe an anderer Stelle, wodurch Bauraum und Gewicht eingespart ist.For the simultaneous drive of respective water pumps, which respective Supply cylinder arrangements or cylinder rows or cylinder row parts with cooling water, is in a particularly advantageous manner adjacent to a division level of the divided Row of cylinders between this and an adjacent undivided row of cylinders at least a fastening device for at least one water pump is formed. This spares you Additional drives for the water pump elsewhere, creating space and weight is saved.

Beispielsweise sind drei V-förmig zueinander angeordnete Zylinderreihen vorgesehen, wobei die geteilte Zylinderreihe eine mittige Zylinderreihe ist. Hierdurch ist von dem Mittenabtrieb der mittigen, geteilten Zylinderreihe in vorteilhafter Weise ein einziger Abtrieb zum Antrieb sowohl der Nockenwelle der mittigen Zylinderreihe als auch der beiden benachbarten Zylinderreihen realisierbar.For example, three rows of cylinders arranged in a V-shape are provided, whereby the divided row of cylinders is a central row of cylinders. This is from the center output the central, divided row of cylinders advantageously a single output to drive both the camshaft of the central row of cylinders and the two neighboring ones Cylinder rows can be realized.

Eine besonders bauraumsparende Anordnung zum Einbau in einen Motorraum eines Kraftfahrzeuges erzielt man dadurch, daß die drei Zylinderreihen derart zueinander V-förmig angeordnet sind, daß eine äußere Zylinderreihe in einer Betriebsstellung der Brennkraftmaschine im wesentlichen waagrecht angeordnet ist. A particularly space-saving arrangement for installation in an engine compartment Motor vehicle is achieved in that the three rows of cylinders are V-shaped to each other are arranged that an outer row of cylinders in an operating position of Internal combustion engine is arranged substantially horizontally.  

Eine besonders gute Kühlwasserversorgung der Zylinderreihen erzielt man dadurch, daß zwei Wasserpumpen vorgesehen sind, wobei jede Wasserpumpe jeweils eine außen liegende Zylinderreihe und eine Zylinderanordnung der geteilten Zylinderreihe mit Kühlwasser versorgt.A particularly good supply of cooling water to the cylinder banks is achieved in that Two water pumps are provided, with each water pump having an outside horizontal cylinder row and a cylinder arrangement of the divided cylinder row with Cooling water supplied.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist jede Zylinderreihe sechs Zylinder auf.In a particularly preferred embodiment, each row of cylinders has six cylinders on.

Weitere Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, sowie aus der nachstehenden Beschreibung der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen. Diese zeigen inFurther features, advantages and advantageous configurations of the invention result from the dependent claims, as well as from the following description of the invention based on the attached drawings. These show in

Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine in perspektivischer Ansicht, Fig. 1 a preferred embodiment of an internal combustion engine according to the invention in perspective view;

Fig. 2 eine weitere perspektivische Ansicht, Fig. 2 is a further perspective view,

Fig. 3 ein Kurbelgehäuseoberteil einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine in perspektivischer Ansicht,
Fg. 4 das Kurbelgehäuseoberteil von Fig. 3 in Aufsicht, Fig. 3 is a crankcase upper part of an internal combustion engine according to the invention in perspective view;
4 the crankcase upper part from FIG. 3 in supervision,

Fig. 5 eine Schnittansicht des Kurbelgehäuseoberteils entlang Linie A-A von Fig. 4. und Fig. 5 is a sectional view of the upper crankcase along line AA of Fig. 4. and

Fig. 6 eine Seitenansicht des Kurbelgehäuseoberteils von Fig. 3. FIG. 6 shows a side view of the crankcase upper part from FIG. 3.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine umfaßt ein Kurbelgehäuse 10 und eine Ölwanne 12, wobei ein unterer Teil des Kurbelgehäuses 10 ölwannenseitig als Lagertraverse 14 ausgebildet ist. Das Kurbelgehäuse 10 umfaßt in der beispielhaft dargestellten Ausführungsform drei V-förmig zueinander angeordnete Zylinderbänke bzw. Zylinderreihen 16, 18 und 20, wobei jedoch eine andere Anzahl von Zylinderreihen möglich ist.The preferred embodiment of an internal combustion engine according to the invention shown in FIGS . 1 and 2 comprises a crankcase 10 and an oil pan 12 , a lower part of the crankcase 10 being designed as a bearing cross member 14 on the oil pan side. In the exemplary embodiment shown, the crankcase 10 comprises three cylinder banks or cylinder rows 16 , 18 and 20 arranged in a V-shape with respect to one another, although a different number of cylinder rows is possible.

In Richtung des Pfeiles 22 befindet sich ein nicht dargestelltes rechtes, angetriebenes Rad und in Richtung des Pfeiles 24 befindet sich ein nicht dargestelltes linkes angetriebenes Rad. Ein Pfeil 26 in Fig. 1 bezeichnet eine Fahrtrichtung und kennzeichnet somit eine Einbaulage der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug. In the direction of arrow 22 there is a right-hand driven wheel, not shown, and in the direction of arrow 24, there is a left-hand driven wheel, not shown. An arrow 26 in FIG. 1 denotes a direction of travel and thus indicates an installation position of the internal combustion engine according to the invention in a motor vehicle .

Die erfindungsgemäße Ausbildung des Kurbelgehäuseoberteils 10 ist im Detail aus den Fig. 3 bis 6 ersichtlich, wobei sich die nachfolgenden Ausführungen auf alle Fig. 1 bis 6 beziehen.The design of the crankcase upper part 10 according to the invention can be seen in detail from FIGS. 3 to 6, the following explanations relating to all of FIGS .

Die Zylinderreihe 18 ist durch eine Ausnehmung 28 in zwei Zylinderanordnungen 30 und 32 geteilt. Wie sich insbesondere aus Fig. 5 ergibt, ist diese Ausnehmung 28 derart ausgebildet, daß eine nicht dargestellte Kurbelwelle über einen vorbestimmten Abschnitt freigelegt ist. Von diesem freigelegten Abschnitt ist ein Mittenabtrieb aus dem inneren des Kurbelgehäuseoberteils 10 aus realisierbar, wobei dieser beispielsweise sowohl eine Nockenwelle der Zylinderreihe 18 als auch jeweilige Nockenwellen der benachbarten Zylinderreihen 16 und 20 antreibt. Auf diese Weise ist ein stirnseitiger Abtrieb von der Nockenwelle zu jeweiligen Nockenwellen der Zylinderreihen 16,18 und 20 vermieden.The cylinder bank 18 is divided by a recess 28 into two cylinder arrangements 30 and 32 . As appears particularly from Fig. 5, this recess 28 is formed such that a crankshaft not shown is exposed over a predetermined portion. From this exposed section, a center drive can be realized from the inside of the crankcase upper part 10 , which drives, for example, both a camshaft of the cylinder bank 18 and respective camshafts of the neighboring cylinder banks 16 and 20 . In this way, frontal output from the camshaft to respective camshafts of the cylinder banks 16 , 18 and 20 is avoided.

Die Teilung bzw. Ausnehmung 28 der Zylinderreihe 18 definiert eine Teilungsebene, welche im wesentlichen senkrecht zur Kurbelwelle der Brennkraftmaschine steht. Benachbart zu der Ausnehmung 28 erstrecken sich von der Zylinderreihe 18 je zwei Stege 34 zu einer benachbarten Zylinderreihe 16 und 20. Es sind somit in den V-förmigen Ausnehmungen zwischen den Zylinderreihen 16, 18, 20 insgesamt vier Stege 32 ausgebildet, welche eine zusätzliche Versteifung des Kurbelgehäuseoberteils 10 bewirken.The division or recess 28 of the cylinder bank 18 defines a division plane which is essentially perpendicular to the crankshaft of the internal combustion engine. Adjacent to the recess 28 , two webs 34 each extend from the row of cylinders 18 to an adjacent row of cylinders 16 and 20 . A total of four webs 32 are thus formed in the V-shaped recesses between the rows of cylinders 16 , 18 , 20 , which bring about an additional stiffening of the crankcase upper part 10 .

Jeder Steg 34 ist mit einer Durchbrechung 36 versehen und benachbart zu jedem Steg ist eine Befestigungsvorrichtung 38 für eine nicht dargestellte Wasserpumpe ausgebildet. Es sind beispielsweise zwei Wasserpumpen vorgesehen, wobei je eine Wasserpumpe in je einer V-förmigen Ausnehmung zwischen den Zylinderreihen 16,18, 20 angeordnet ist. Eine Wasserpumpe versorgt dabei beispielsweise die Zylinderreihe 16 und die Zylinderanordnung 32 und die entsprechend andere Wasserpumpe versorgt die Zylinderreihe 20 und die Zylinderanordnung 30 mit Kühlwasser.Each web 34 is provided with an opening 36 and a fastening device 38 for a water pump, not shown, is formed adjacent to each web. For example, two water pumps are provided, one water pump each being arranged in a V-shaped recess between the rows of cylinders 16 , 18 , 20 . A water pump supplies, for example, the cylinder bank 16 and the cylinder arrangement 32 and the corresponding other water pump supplies the cylinder bank 20 and the cylinder arrangement 30 with cooling water.

Durch eine jeweilige Durchbrechung 38 in einem jeweiligen Steg 34 sind entsprechende Antriebsmittel, wie beispielsweise eine Welle mit endseitigem Zahnrad, geführt, wobei das Antriebsmittel zum Antrieb der jeweiligen Wasserpumpe dient und von dem Mittenabtrieb angetrieben ist. Dadurch treibt der Mittenabtrieb von der Kurbelwelle nicht nur die Nockenwellen sondern auch gleichzeitig die Wasserpumpen an, was weiteren Bauraum und Gewicht einspart. Corresponding drive means, such as, for example, a shaft with a gearwheel at the end, are guided through a respective opening 38 in a respective web 34 , the drive means serving to drive the respective water pump and being driven by the center drive. This means that the center drive from the crankshaft not only drives the camshafts but also the water pumps at the same time, which saves further installation space and weight.

In der dargestellten Ausführungsform umfaßt jede Zylinderreihe 16,18 und 20 sechs Zylinder 40 und die geteilte Zylinderreihe 18 ist derart mittig, symmetrisch geteilt, daß jede Zylinderanordnung 30 bzw. 32 drei Zylinder 40 aufweist. In Fig. 4 und 5 bezeichnet die Bezugsziffer 42 eine Kurbelwellenmitte und die Bezugsziffer 44 eine Nebenwellenmitte.In the illustrated embodiment, each row of cylinders 16 , 18 and 20 comprises six cylinders 40 and the divided row of cylinders 18 is symmetrically divided in the middle such that each cylinder arrangement 30 or 32 has three cylinders 40 . In Figs. 4 and 5, reference numeral 42 denotes a crankshaft center and numeral 44 an auxiliary shaft center.

Claims (11)

1. Brennkraftmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens zwei V-förmig zueinander angeordneten Zylinderreihen (16, 18, 20), dadurch gekennzeichnet, daß eine Zylinderreihe (18) in zwei Zylinderanordnungen (30, 32) unterteil ist.1. Internal combustion engine, in particular for a motor vehicle, with at least two V-shaped rows of cylinders ( 16 , 18 , 20 ), characterized in that one row of cylinders ( 18 ) is divided into two cylinder arrangements ( 30 , 32 ). 2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilung (28) der geteilten Zylinderreihe (18) eine Teilungsebene definiert, welche senkrecht zu einer Drehachse einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angeordnet ist.2. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the division ( 28 ) of the divided cylinder row ( 18 ) defines a division plane which is arranged perpendicular to an axis of rotation of a crankshaft of the internal combustion engine. 3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilung (28) der geteilten Zylinderreihe (18) mittig in zwei symmetrische Zylinderanordnungen (30, 32) ausgebildet ist.3. Internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized in that the division ( 28 ) of the divided row of cylinders ( 18 ) is formed centrally in two symmetrical cylinder arrangements ( 30 , 32 ). 4. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von der geteilten Zylinderreihe (18) benachbart und im wesentlichen parallel zu einer Teilungsebene wenigstens ein Steg (34), insbesondere vier Stege (34), zu wenigstens einer benachbarten Zylinderreihe (16, 20) ausgebildet ist.4. Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that at least one web ( 34 ), in particular four webs ( 34 ), is adjacent to the divided row of cylinders ( 18 ) and essentially parallel to a division plane, to at least one adjacent row of cylinders ( 16 , 20 ) is formed. 5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Steg (34) eine Durchbrechung (36) zur Durchführung eines Antriebs für ein Nebenaggregat aufweist.5. Internal combustion engine according to claim 4, characterized in that at least one web ( 34 ) has an opening ( 36 ) for performing a drive for an auxiliary unit. 6. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß benachbart zu einer Teilungsebene der geteilten Zylinderreihe (18) zwischen dieser und einer benachbarten ungeteilten Zylinderreihe (16,20) wenigstens eine Befestigungsvorrichtung (38) für wenigstens eine Wasserpumpe ausgebildet ist. 6. Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that at least one fastening device ( 38 ) for at least one water pump is formed adjacent to a parting plane of the divided row of cylinders ( 18 ) between this and an adjacent undivided row of cylinders ( 16 , 20 ). 7. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß drei V-förmig zueinander angeordnete Zylinderreihen (16,18, 20) vorgesehen sind, wobei die geteilte Zylinderreihe eine mittige Zylinderreihe (18) ist.7. Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that three V-shaped mutually arranged rows of cylinders ( 16 , 18 , 20 ) are provided, the divided row of cylinders being a central row of cylinders ( 18 ). 8. Brennkraftmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Zylinderreihen (16,18,20) derart zueinander V-förmig angeordnet sind, daß eine äußere Zylinderreihe (20) in einer Betriebsstellung der Brennkraftmaschine im wesentlichen waagrecht angeordnet ist.8. Internal combustion engine according to claim 7, characterized in that the three rows of cylinders ( 16 , 18 , 20 ) are arranged in a V-shape with respect to one another such that an outer row of cylinders ( 20 ) is arranged substantially horizontally in an operating position of the internal combustion engine. 9. Brennkraftmaschine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Wasserpumpen vorgesehen sind, wobei jede Wasserpumpe jeweils eine außen liegende Zylinderreihe (16 bzw. 20) und eine Zylinderanordnung (30 bzw. 32) der geteilten Zylinderreihe (18) mit Kühlwasser versorgt.9. Internal combustion engine according to claim 7 or 8, characterized in that two water pumps are provided, each water pump each supplying an outer cylinder bank ( 16 or 20 ) and a cylinder arrangement ( 30 or 32 ) of the divided cylinder bank ( 18 ) with cooling water . 10. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zylinderreihe (16, 18, 20) sechs Zylinder (40) aufweist.10. Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that each row of cylinders ( 16 , 18 , 20 ) has six cylinders ( 40 ). 11. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Zylinderreihen (16, 18, 20) als Closed Deck ausgebildet sind.11. Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the respective rows of cylinders ( 16 , 18 , 20 ) are designed as a closed deck.
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